Chandra røntgenobservatorium har fundet et kosmisk "spøgelse", der lurer omkring et fjernt supermassivt sort hul. Men denne blå klat ligner uhyggeligt ligner en anden kosmisk klat af gas, der findes af Galaxy Zoo-medlemmet Hanny Van Arkel, det berømte objekt kaldet Hanny's Voorwerp. Kunne de to objekter være ens?
Astronomer siger, at det "spøgelse", der findes af Chandra, er resterne af en diffus røntgenkilde, som dvæler efter anden stråling fra det sorte huls udbrud døde væk. Objektet, HDF 130 er over 10 milliarder lysår væk og eksisterede på et tidspunkt 3 milliarder år efter Big Bang, da galakser og sorte huller dannede sig med en høj hastighed.
Hannys Voorwerp har været et mysterium lige siden det blev fundet i 2007 som en del af Galaxy Zoo-projektet. Nylig undersøgelse af objektet afslører, at Voorwerpen også sandsynligvis vil være en rest fra et sort huludbrud. I de originale Sloan Digital Sky Survey-billeder af Hannys Voorwerp dukkede objektet op som blåt, men yderligere spektralanalyse viste, at det faktisk er grønt. Voorwerp blev undersøgt af Swift gamma-ray satellit, der også kan opsamle ultraviolette og røntgenemissioner, men satellitten kom ikke op med noget afgørende. Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) kiggede imidlertid på Hanny's Voorwerp og bestemte, at sorte hulstråler faktisk lod stråler af intense optiske og ultraviolette emissioner fra det sorte hul opvarme og belyse en lille del af en stor gassky, som omgiver delvist den nærliggende galakse, IC 2497.
Men Galaxy Zoo-astronomer mistænker røntgenstråler muligvis også spille en rolle i Voorwerpen. Det blev for nylig afbildet af Suzaku røntgen-teleskoper for at se, om det er synligt i den del af spektret, samt for at undersøge den aktuelle aktivitet i det supermassive sorte hul. Resultaterne af denne observation analyseres stadig. Yale-astronom Kevin Schawinski skrev for nylig i Galaxy Zoo Blog, at detektering af hårde røntgenfotoner ville give bevis for et aktivt supermassivt sort hul i IC 2497, som ville belyse Voorwerpen. ”Hvis vi på den anden side ikke henter noget, kan vi være sikre på, at det sorte hul er stoppet med at fodre, dvs. det er virkelig lukket ned,” skrev Schawinski.
Så er de to objekter, “spøgelse” af HDF 130 og Hanny's Voorwerp ens? Ja - og nej - sagde Chandra-videnskabsmand Dr. Peter Edmonds.
”Der er faktisk nogle grundlæggende ligheder mellem disse to objekter, idet begge blev genereret af udbrud fra et supermassivt sort hul, enten i form af lys stråling eller jetfly, fortalte Edmonds til Space Magazine.” Også i begge tilfælde udbruddet fra det ser ud til, at sort hul er dødd ned. ”
Detaljerne om de to objekter er imidlertid meget forskellige, sagde Edmonds. ”Hannys Voorwerp involverer et lysekko, mens røntgenspøgelset blev antaget at dannes ved et samspil mellem den komiske baggrundsstråling og partikler i en jet. De ses åbenlyst på meget forskellige bølgelængder. Spøgelset findes også i det tidlige univers i meget større afstande end Hanny's Voorwerp og er fysisk meget større. ”
Derudover har Chandra-teamet mistanke om, at et meget magtfuldt og stort udbrud var ansvarlig for dannelsen af spøgelse, meget mere magtfuld end den for Hannys Voorwerpen.
Andy Fabian fra Cambridge University i Storbritannien, hovedforfatter på papiret om spøgelsen af HDF 130, synes objektets røntgenstråle er et bevis på et udbrud svarende til omkring en milliard supernovas, der sprængte partikler med næsten hastigheden af lys. Da udbruddet var vedvarende, producerede det vidunderlige mængder radio og X-stråling, men efter flere millioner år forsvandt radiosignalet fra synet, da elektronerne strålede væk fra deres energi.
Dette er det første røntgenbillede, der nogensinde er set efter radiolys lysstråles bortgang. Astronomer har observeret omfattende røntgenemission med lignende oprindelse, men kun fra galakser med radioemission i store skalaer, hvilket antyder fortsatte udbrud. I HDF 130 registreres kun en punktkilde i radiobilleder, der falder sammen med den massive elliptiske galakse, der ses i dens optiske billede.
Denne radiokilde viser, at HDF 130s supermassive sorte hul muligvis vokser.
Med Hannys Voorwerp søger astronomer dog stadig efter ethvert tegn på aktivitet fra det sorte hul.
Et andet argument for, at de to objekter er forskellige, er deres form. Den lineære form på HDF 130s røntgenkilde er i overensstemmelse med formen på radiostråler og ikke med formen på en galakse-klynge, som forventes at være cirkulær. Energifordelingen af røntgenstrålene er også i overensstemmelse med fortolkningen af et røntgenspøgelse.
Hanny's Voorwerp har alle kendetegnene for et interaktivt system. ”Gassen stammer sandsynligvis fra et tidevandskontakt mellem IC 2497 og en anden galakse, der fandt sted for flere hundrede millioner år siden,” sagde Dr. Tom Oosterloo, en del af teamet, der studerede Voorwerpen med WSRT.
Der er flere forskelle mellem de to objekter, primært at spøgelser som den fra HDF 130 kan være fremherskende i universet, mens Voorwerpen måske bare er en engangshændelse. ”Gasstrømmen slutter tre hundrede tusinde lysår vestover af IC2497, og alle bevis peger mod en gruppe galakser på spidsen af strømmen, der er ansvarlig for denne freak kosmiske ulykke,” sagde Oosterloo.
Chandra-astronom Caitlin Casey, også fra Cambridge, sagde: "Dette resultat antyder, at røntgenhimmelen bør fyldes med sådanne spøgelser, især hvis udbrud af sorte huler er så almindelige, som vi tror, de er i det tidlige univers."
Så nu, hvor astronomer ved, hvor og nu de skal se efter røntgenobjekter som dem ved HDF 130, hører vi sandsynligvis om mere kosmiske røntgenspøgelser i fremtiden. Men Hannys Voorwerp ser ud til at være unik.
Kilder: Chandra, tidligere UT-artikel, e-mail-udveksling med Dr. Peter Edmonds, Galaxy Zoo
